多官能柔性脂环族环氧树脂及其制备方法与流程

    技术2025-05-16  40


    本发明涉及环氧树脂制备,特别是多官能柔性脂环族环氧树脂及其制备方法。


    背景技术:

    1、有机发光显示器(oled)具备亮度高,色彩表现好,视域广,驱动迅速等优点,已经在显示行业广泛应用,但是,由于oled是采用高分子或小分子有机材料在电场作用下发光,因此当它暴露于含有氧气和水汽的环境中时,发光材料会受到侵蚀形成黑点,直接影响到oled设备的使用。为了发光材料不被侵蚀,必需在装置内部进行封装,oled电子器件经过由传统盖板式的封装到柔性薄膜封装的历程,传统的玻璃或金属盖板的常规封装较为昂贵,也限制了大型显示设备的发展。

    2、脂环族环氧树脂具有优异的加工性、介电性能、热稳定性和粘附力,使其在电子封装领域有良好的应用前景,尤其近年来折叠屏、曲面屏和卷轴屏显示器的应用,使电子器件向轻薄化和柔性化的研究与应用发展,对薄膜封装材料的耐高温、耐冷热冲击、柔韧性、高抗撕、气体渗透性、透光性等性能也提出了更高的要求。由于脂环族环氧树脂的刚性结构与高交联密度,导致固化后的封装材料脆性大,因此,有必要对脂环族环氧树脂进行强韧化改性。

    3、过去几十年中,人们在环氧树脂增韧方面做出了巨大努力,但目前仍存在许多问题,例如,橡胶弹性体和核壳聚合物在增韧的同时降低了环氧树脂的模量和耐热性;液晶聚合物不仅可以显著提高韧性还可以保持模量和耐热性,但其在环氧树脂中的溶解度弱、相容性和流动性差导致其加工困难;纳米材料在增韧时会发生团聚,很难在基体中均匀分散,从而导致产品性能不稳定等,针对环氧树脂增韧设计中存在的一些弊端和不足,寻求综合性能更佳优异的复合材料成为环氧树脂增韧研究的主要方面。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了解决上述问题,设计了多官能柔性脂环族环氧树脂及其制备方法。

    2、实现上述目的本发明的技术方案为,多官能柔性脂环族环氧树脂及其制备方法,1.多官能柔性脂环族环氧树脂,其特征在于,包括化合物i、化合物ⅱ、化合物ⅲ,化合物i、化合物ⅱ、化合物ⅲ的结构式分别如下:

    3、

    4、作为本技术方案的进一步描述,所述化合物i中,n平均为4。

    5、作为本技术方案的进一步描述,所述化合物ⅱ中,n平均为6。

    6、作为本技术方案的进一步描述,所述化合物ⅲ中,n平均为6。

    7、多官能柔性脂环族环氧树脂的制备方法,包括以下步骤:

    8、步骤一:在反应器中用乙氧基化的多元醇与3-环己烯甲酸反应;

    9、步骤二:由步骤一生成带有多个双键的酯类中间体;

    10、步骤三:将步骤二中得到的中间体分子中的双键环氧化,得到多官能的脂环族环氧树脂。

    11、作为本技术方案的进一步描述,化合物i的制备方法如下,在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g季戊四醇乙氧基化物、140.4g 3-环己烯甲酸、1.6g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应6h;

    12、检测反应液的酸值,待反应合格后,加入200g 5%的氢氧化钠溶液洗涤10min;分出下层水相,有机相再用200g去离子水洗一遍;

    13、洗完的有机相,经减压脱溶后得到308.6g淡黄色液体;将上面得到的淡黄色液体、600g乙酸乙酯和16.7g无水乙酸钠,加入到2000ml的三口圆底烧瓶中,置于水浴锅中,降温至15℃,开始滴加已经提前配制好的23%过氧乙酸溶液190g;滴加过程中,反应温度保持20-25℃;滴完后,保温25±3℃反应10h;反应结束后,分出水相,有机相分别用200g的去离子水、200g的10%液碱和200g的去离子水洗涤,水相合格的有机相,减压脱除溶剂,得到化合物ⅰ产品285.7g;为无色透明液体,环氧当量370,粘度(25℃)1620cps。

    14、作为本技术方案的进一步描述,化合物ⅱ的制备方法如下,在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g三乙氧基化三羟甲基丙烷、82g 3-环己烯甲酸、0.9g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应22h;

    15、检测反应液的酸值,待反应合格后,加入200g 5%的氢氧化钠溶液洗涤10min;分出下层水相,有机相再用200g去离子水洗一遍;

    16、洗完的有机相,经减压脱溶后得到263.8g淡黄色液体,将上面得到的淡黄色液体、600g乙酸乙酯和9.7g无水乙酸钠,加入到2000ml的三口圆底烧瓶中,置于水浴锅中,降温至15℃,开始滴加已经提前配制好的23%过氧乙酸溶液112.4g;滴加过程中,反应温度保持20-25℃;滴完后,保温25±3℃反应9h;反应结束后,分出水相,有机相分别用200g的去离子水、200g的10%液碱和200g的去离子水洗涤;水相合格的有机相,减压脱除溶剂,得到化合物ⅱ产品196.9g;为淡黄色透明液体,环氧当量678,粘度(25℃)358cps。

    17、作为本技术方案的进一步描述,化合物ⅲ的制备方法如下:在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g三乙氧基化甘油、83.3g 3-环己烯甲酸、0.9g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应21h;

    18、检测反应液的酸值,待反应合格后,加入200g 5%的氢氧化钠溶液洗涤10min;分出下层水相,有机相再用200g去离子水洗一遍;

    19、洗完的有机相,经减压脱溶后得到262.9g黄色液体,将上面得到的淡黄色液体、600g乙酸乙酯和9.9g无水乙酸钠,加入到2000ml的三口圆底烧瓶中,置于水浴锅中,降温至15℃,开始滴加已经提前配制好的23%过氧乙酸溶液114.3g;滴加过程中,反应温度保持20-25℃;滴完后,保温25±3℃反应9h;反应结束后,分出水相,有机相分别用200g的去离子水、200g的10%液碱和200g的去离子水洗涤;水相合格的有机相,减压脱除溶剂,得到化合物ⅲ产品220.5g;为黄色透明液体,环氧当量682,粘度(25℃)613cps。

    20、其有益效果在于,本发明采用引入柔性链端增韧的方法,使高分子链中引入柔性链段,从而减少脆性,提高韧性;增韧结构与环氧结构通过化学键力相连接,生成高分子后,增韧结构可以稳定地待在固化物中,不至于游离到制品表面,从而使体系韧性具有稳定性;本技术方案的脂环族环氧树脂作为活性增韧树脂与其它脂环族环氧树脂复配使用,可以有效地提高树脂组合物的柔韧性,这对于韧性有特别要求的oled封装胶来说,是比较好的选择。



    技术特征:

    1.多官能柔性脂环族环氧树脂,其特征在于,包括化合物i、化合物ⅱ、化合物ⅲ,化合物i、化合物ⅱ、化合物ⅲ的结构式分别如下:

    2.根据权利要求1所述的多官能柔性脂环族环氧树脂,其特征在于,所述化合物i中,n平均为4。

    3.根据权利要求1所述的多官能柔性脂环族环氧树脂,其特征在于,所述化合物ⅱ中,n平均为6。

    4.根据权利要求1所述的多官能柔性脂环族环氧树脂,其特征在于,所述化合物ⅲ中,n平均为6。

    5.一种如权利要求1所述的多官能柔性脂环族环氧树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    6.根据权利要求5所述的多官能柔性脂环族环氧树脂的制备方法,其特征在于,化合物i的制备方法如下,在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g季戊四醇乙氧基化物、140.4g 3-环己烯甲酸、1.6g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应6h;

    7.根据权利要求5所述的多官能柔性脂环族环氧树脂的制备方法,其特征在于,化合物ⅱ的制备方法如下,在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g三乙氧基化三羟甲基丙烷、82g 3-环己烯甲酸、0.9g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应22h;

    8.根据权利要求5所述的多官能柔性脂环族环氧树脂的制备方法,其特征在于,化合物ⅲ的制备方法如下:在带有冷凝回流装置的2000ml的干燥三口圆底烧瓶中加入200g三乙氧基化甘油、83.3g 3-环己烯甲酸、0.9g甲烷磺酸和600g的甲苯,将烧瓶置于油浴锅中,升温至120℃,搅拌反应21h;


    技术总结
    本发明公开了多官能柔性脂环族环氧树脂及其制备方法,包括以下步骤:步骤一:在反应器中用乙氧基化的多元醇与3‑环己烯甲酸反应;步骤二:由步骤一生成带有多个双键的酯类中间体;步骤三:将步骤二中得到的中间体分子中的双键环氧化,得到多官能的脂环族环氧树脂。本发明的有益效果是,本发明采用引入柔性链端增韧的方法,使高分子链中引入柔性链段,从而减少脆性,提高韧性;增韧结构与环氧结构通过化学键力相连接,生成高分子后,增韧结构可以稳定地待在固化物中,不至于游离到制品表面,从而使体系韧性具有稳定性。

    技术研发人员:贾泉,韩建伟,卢松
    受保护的技术使用者:江苏泰特尔新材料科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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